martes, 20 de octubre, 18.30h el gas radón, el gran

Almudena Real GallegoInvestigadora del CIEMAT y Doctora en Ciencias Biológicas

MARTES, 20 DE OCTUBRE, 18.30h

El gas radón, el gran desconocido

¿Qué entendemos por tecnología nuclear?

Todas aquellas tecnologías que hacen uso de radiaciones nucleares (radiaciones ionizantes).

Wikipedia:La tecnología nuclear es la tecnología que está relacionada con las reacciones de núcleos atómicos de ciertos elementos. Las tecnologías nucleares más destacadas son: la energía nuclear, la medicina nuclear y las armas nucleares.

¿Qué son las radiaciones nucleares o ionizantes?

• Las radiaciones no son otra cosa que energía

• Algunas sustancias poseen en su núcleo atómico unaconfiguración inestable de protones y neutrones.

C-12 C-13

• Los núcleos inestables tienden a estabilizarse emitiendo elexceso de energía (se transforman): Emiten RADIACIÓN

C-10 C-11C-9 C-14 C-15 C-16

Déficit de neutrones Exceso de neutrones

Tipos de radiaciones ionizantes

Elementos pesados (U, Ra, Rn)2p+ + 2no

Energía electromagnética

Neutrón Rotura espontánea de núcleos pesados

Constituida fundamentalmente por e-

Radiaciones electromagnéticas

Cables de alta tensiónRadio

TelevisiónTelefonía móvil

Radar

Horno microondasLuz visible

Luz ultravioleta

Infrarrojos

Radiacionesionizantes

Radiaciones no ionizantes

La radiación ionizante es natural“La vida en la tierra se ha desarrollado en presencia de radiación. No es nada

nuevo, inventado por el hombre, la radiación siempre ha estado aquí” Eric J Hall. Profesor de la Universidad de Columbia. NY.

EH!!¿Cuál es el

nivel de radiación

D.C?

Muy similar al de A.C

Pregunta al de atrás, es

griego

¿Qué son los rayos gamma y

beta?

Radiación y vida

Del suelo y materiales de construcción:Más de 200.000.000 de rayos gamma nos atraviesan en una hora.

De los alimentos y bebidas:Unos 15.000.000 de Potasio-40 se desintegran cada hora en nuestro organismo.

Del aire que respiramos:Cada hora en nuestros pulmones se desintegranunos 30.000 átomos que emiten radiación (radón)

Del espacio:Cada hora nos atraviesan unos 100.000 rayos cósmicos de neutrones y 400.000 secundarios.

microSv/hora

10

5

1

0,1

0,03

15 Km

10 Km

6,7 Km

5 Km

2,25 Km

Madrid

Nivel del mar0,6 Km

La radiación ionizante es natural

Recibimos radiación natural de casi todo lo que nos rodea:

RADIATION EFFECTS and SOURCES (United Nations Environment Programme, UNEP) 2016

Exposición a radiaciones ionizantes naturales y artificiales

Riesgos y beneficios de la radiación ionizante

• Las radiaciones ionizantes aunque pueden producir efectosperjudiciales para la salud de las personas y el medio ambiente,tienen muchas aplicaciones beneficiosas.

• Para poder protegernos de maneraadecuada es importante conocer, tan endetalle como sea posible, todos losriesgos de la radiación ionizante.

• Desde que se descubrieron los rayos X en 1895, se observó que éstos podían producir efectos nocivos para la salud.

El mal uso de un agente tiene riesgos

Los efectos de las radiaciones ionizantes dependen de la dosis recibida

Dosis (mSv) Causas y Efectos (valores típicos)

10.000

4.000

250

100

3,5

2,5

0,02

0,002

Muerte en días o semanas (100% casos)

Muerte en días o semanas (50% casos)

No produce efectos observables de tipo inmediato

No hay evidencia de efectos sanitarios en seres humanos

Dosis media anual por persona en España

Dosis media anual por persona en el mundo

Una radiografía de tórax

3 horas en avión. Dosis anual debida a la industria nuclear

La Protección Radiológica

Detectores de radiacióny Dosímetros

Señalización de zonas

Vigilancia del medioambiente

Organismo regulador españolConsejo de Seguridad Nuclear

• Recomendadas por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP).

• Transposición a la legislación nacional

Normas básicas:

Proteger a las personas y al medioambiente de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes, sin limitar injustificadamente sus aplicaciones beneficiosas

IndustriaInvestigación Biomédica y Medicina

Producción de energíaAgroalimentación

Conservación del patrimonio

Medioambiente

Cualidades de las radiaciones ionizantes

• Neutrón

• Fácil de detectar• Cantidades mínimas detectables• Los isótopos radioactivos se comportan

igual que sus homólogos estables• Atraviesan/penetran la materia

Tecnología nuclear y medioambiente ¿Es posible?

¿Cómo puede la tecnología nuclear ayudar al medioambiente

• Aumenta la conciencia social sobre la importancia del medioambiente en el bienestar del hombre.

• Aplicaciones de la tecnología nuclear:

Contaminación del medio ambiente.

Erradicación de plagas de insectos

Aplicaciones hidrológicas (recursos hídricos).

Localización de fuentes de energía renovable

• Mayor demanda social de proteger el medioambiente.

• Tecnología nuclear y contaminación del medioambiente:

Conocer el problema de contaminación.

• La contaminación del medioambiente.Problemática mundial de máximo alcance

En algunos casos, ayudan a solucionar el problemao Gases efecto invernadero.

o Compuestos organoclorados en agua.

o Gérmenes patógenos en aguas residuales.

Tecnología nuclear y contaminación del medioambiente

Contaminación del medioambiente: AIRE

Gases de efecto invernadero

CO2

CO2 (C-14)

CO2 emitido en la zona

Radiación cósmica

• Detección y cuantificación de gases de efecto invernadero.

• Eliminación de gases de efecto invernadero. Irradiación con haces de electrones. Producción de fertilizantes

nitrogenados

Contaminación del medioambiente: AIRE

• Detección de contaminantes en agua

Aguas superficiales. Aguas subterráneas.

Eliminación de gérmenes patógenos en aguas residuales.

Compuestos organoclorados y colorantes (oxidación con radicales OH (irradiación agua).

• Eliminación de contaminantes:

Del total del agua del planeta, el 97% es agua salada y sólo el 3% es agua dulce, y de ésta sólo un 0,7% es accesible al uso humano.

Contaminación del medioambiente: AGUA

Evaluar con exactitud la contaminación del sueloy determinar la fuente de contaminación.

Erosión y movimiento del suelo.

Contaminación del medioambiente: SUELO

• El suelo es un recurso de vital importancia: cultivar la tierra, fuente de alimento del ganado, como soporte a la construcción de edificios, etc.

• El hombre lo modifica profundamente: añade fertilizantes u otros productos fitosanitarios para mejorar la productividad agrícola, modifica su estructura por la actividad minera y puede convertirlo en tóxico por la acumulación de diversas sales y metales.

• Uso de tecnologías nucleares:

Contaminación del medioambiente: RESIDUOS PLÁSTICOS

• Problema ambiental muy serio: la mayoría no son biodegradables,tienen gran durabilidad y derivan de recursos no renovables.

• Gestión de residuos plásticos: incineración, reciclaje y vertido. Estagestión presenta inconvenientes.

• Necesario buscar otras alternativas de envasado, como envasesbiodegradables o comestibles, procedentes de recursos renovables.

• Polímeros sintéticos derivados del petróleo(polipropileno y el poliestireno): muestrancaracterísticas idóneas para envasados(flexibilidad, dureza, bajo peso y preciorazonable), pero…..

Contaminación del medioambiente: RESIDUOS PLÁSTICOS

• Los envases biodegradables basados en biopolímeros tienen algunosinconvenientes: menor resistencia mecánica y al agua que los polímeros nobiodegradables del petróleo. Mejoras con tratamientos fisicoquímicos.

• Polímeros de injerto inducido por radiación ionizante: un monómero sepolimeriza en un polímero preformado (con distinta unidad monomérica). Laradiación ionizante, al producir radicales libes, activa la formación de cadenasde polímero.

• Una técnica prometedora: es simple, viableeconómicamente, de fácil control y garantiza elinjerto de una variedad de monómeros difíciles depolimerizar por métodos convencionales. No dejaresiduos de iniciadores y catalizadores

Erradicación de plagas de insectos

• Los insectos hacen que se pierda el 10% de la cosecha total. Equivale a perder la producción de todo un país como EE.UU.

• Métodos tradicionales (pesticidas insecticidas): Problemas para el medio ambiente y para la salud. Los insectos desarrollan resistencia

Necesidad de nuevas estrategias

• Características únicas de la TIE: Sólo afecta al insecto de la plaga, más eficaz a menor densidad de la plaga, compatible con otros métodos

• ¿En qué consiste la técnica?

Erradicación de plagas de insectos:Técnica de Insectos Estériles (TIE)


• Gusano barrenador del Nuevo Mundo.

• Mosca mediterránea de la fruta.

• Mosca tsé-tsé: enfermedad del sueño en humanos y tripanosomiasis en animales.Afecta a 3 millones de animales y ½ millón de personas al año, produciendo pérdidas de 4.000 millones de €

• Afecta a 300-500 millones de personas al año.

• Mueren 2 millones de personas al año.

• Mosquitos de la malaria.

Erradicación de plagas de insectos:Variaciones de la Técnica de Insectos Estériles

• Razones para seleccionar machos.

Gen de resistencia a un tóxico.

Gen responsable del color de las pupas.

• Técnicas empleadas para seleccionar machos:

• Mosquito transmisor de la malaria; mosca mediterránea de la fruta.

• Selección de insectos macho

• Esterilidad heredada o esterilidad F1

• Ventajas frente a TIE.• Polilla gitana.

• Fundamentos y metodología empleada.


El OIEA y la FAO, han probado con éxito el uso de drones para la liberación de mosquitos estériles, con objeto erradicar los insectos que transmiten el Zika. El ensayo se ha realizado en Brasil en marzo de 2018.

• Urgencia en mejorar la TIE para controlar los mosquitos: epidemia de Zika (2015-2016)

• Drones: permite aplicar la TIE a gran escala y a bajo coste (20 ha en 5´).

• Los mosquitos son frágiles y las emisiones a gran altitud por aviones pueden dañar sus alas y patas. Ensayos iniciales con el dron muestran <10% de mortalidad.

• El dron: pesa <10 kilogramos, transporta 50,000 mosquitos estériles/vuelo (mitad de coste).

Otras aplicaciones de las radiaciones ionizantes (radioisótopos) en entomología

• Estudio del movimiento, alimentación, comportamiento y metabolismo de los insectos.

• Tratamiento de cuarentena de instalaciones agrícolas frente a pestes de artrópodos (exposición a radiación ionizante).

o P-32: 14,3 díaso Fe-59: 45 días

1 átomo en 1010

Aplicaciones hidrológicas

• Aguas subterráneas: Origen, edad, distribución, calidad del agua, mecanismos de recarga, interconexión entre acuíferos.

• Aguas superficiales: Dinámica de lagos y embalses, filtración de las represas, descargas de los ríos, transporte de sedimentos del fondo y suspendidos, tasa de sedimentación.

• Problemas con los recursos hídricos.

• Hidrología isotópica.

Información que pueden aportar los isótopos en hidrología:


Técnicas de hidrología isotópica: Uso de radioisótopos.• Radioisótopos naturales: Hidrógeno (Tritio) y Carbono (C-14).

• Radioisótopos artificiales: Yodo (I-131).


• Isótopos de boro: contaminación de aguas subterráneas.

• Nuevos isótopos de aplicación en hidrología:

• Isótopos de cloruro: origen de la salinidad, edad del agua, tamaño de un embalse.

• Criptón 85 y el He-3: Perfeccionamiento de los métodos de medida de isótopos (edad del agua).

Energía Geotérmica

Otras aplicaciones medioambientales: Localizar fuentes de energía renovable

• Las técnicas nucleares permiten caracterizar contaminantes en el medioambiente (aire, agua o suelo) y en algunos casos eliminarlos.

• La lucha contra plagas de insectos se ha revolucionado con el uso de la TIE, en la que la radiación ionizante juega un papel crítico.

• En hidrología, los radioisótopos ayudan a conocer mejor los recursos hídricos, permitiendo un uso más racional de ellos.

• La tecnología nuclear es una herramienta útil para la explotación de fuentes de energía renovable, como la geotérmica.

Conclusiones

Tecnología nuclear y medioambiente, ¡Es posible!

Más información en: www.rinconeducativo.org/

Muchas gracias por su atención

martes, 20 de octubre, 18.30h el gas radón, el gran

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